Для багатьох людей чорна діра – це космічний монстр або у прямому сенсі діра, яка засмоктує все підряд. Тому і виникають іноді питання типу чи може чорна діра поглинути об’єкт масивніший за цю чорну дірку. Давайте розглянемо докладніше цю ситуацію.
Як працює чорна діра?
Ми вже неодноразово говорили про чорні діри. Простими словами чорна діра – це концентрація дуже великої кількості матерії на дуже маленькому просторі. При цьому з’являється дуже потужне гравітаційне поле, з якого світло навіть не може вирватися. Утворюються такі “монстри”, коли зірка в 10 разів важча за Сонце, наприкінці свого життя гравітаційно колапсує.
Вчені припускають, що у центрі чорної діри знаходиться сингулярність. Вважається, що сингулярність – це точка, в якій значення щільності та сили тяжіння спрямовуються до нескінченності. Сингулярність чорної діри, що обертається, має форму кільця. Так, деякі чорні дірки обертаються і обертаються через те, що оберталася зірка, з якої вона утворилася.
Не всі чорні дірки утворилися після смерті зірок. Існують і чорні діри гіганти, такі як надмасивні чорні дірки. Вони утворюють ядра більшості галактик. Навіть у центрі нашої галактики теж є така. Вчені також припускають, що існують квантові і первинні чорні дірки, але це лише гіпотетичне припущення.
Також довкола сингулярності чорної діри є область, яку називають горизонтом подій. Так ось тіло, потрапивши за обрій подій, приречене впасти в чорну дірку.
Чи може в чорну дірку потрапити об’єкт масивніший за саму чорну дірку?
Незважаючи на їхню величезну масу, чорні дірки насправді не такі гігантські. Розміри чорних дірок зоряної маси становлять від десятків до сотні кілометрів. Звичайно, надмасивні чорні діри мають набагато більші розміри і досягають понад мільйон кілометрів. Але давайте розглянемо просту невелику чорну дірку зоряної маси.
Помилкова думка виявляється, що чорні дірки є найважчими об’єктами у Всесвіті. Насправді існують зірки і важчі за найчорніші дірки. Ось простий приклад у системі Лебідь X-1 чорна діра має масу 14,8 мас Сонця, а зірка, що знаходиться поруч, — 19 мас Сонця. Крім цього розміри зірок набагато більші, ніж розміри найчорніших дірок. Діаметр деяких зірок сягає навіть кілька мільярдів кілометрів.
Щоб відповісти на запитання, чи може чорна діра поглинути масивніші об’єкти, потрібно зрозуміти, що сам процес поглинання чогось чорною дірою не виглядає як падіння меншої кульки у велику коробку. Коли чорна діра підходить до якоїсь зірки вона починає поглинати речовину, можна сказати маленькими порціями. До того ж з’являється акреційний диск. Швидкість поглинання цієї матерії буде обмежена еддінгтонівською межею, оскільки при падінні матерії в чорну дірку, матерія розігрівається та випромінює випромінювання. Сила цього випромінювання блокуватиме наступний потік матерії.
Отже процес поглинання чорною дірою об’єкта масивніше за саму чорну дірку може зайняти досить багато часу, але врешті-решт об’єкт буде повністю знищений і поглинений. Вся його матерія спочатку утворює акреційний диск навколо чорної дірки, після чого це дозволить їй поглинати все у своєму темпі.
